JPS6051556A - 湿式微粉砕機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、湿式微粉砕様に関する。

湿式微粉砕機としては従来より各種の型式のものがある
が、その中でも第１図に示す媒体攪拌型粉砕機が粉砕能
率が高いとして広く多用されている。

第１図に示される媒体攪拌型粉砕機１は、固取付けた回
転胴５を嵌入ｌ〜て成るもので、高速回転している中空
回転軸４内に水と被粉砕物粒子とを一定割合に混合；−
たスラリーと粉砕媒体であるボールを投入し、下端開口
４ａより固定槽２内に入れ、高速回転する回転胴５の下
面の羽根６のポンプ作用によりスラリーとＨζ−ルを間
隙６に送り込み、ここで高速回転する回転胴５により攪
拌（−て被粉砕物粒子を微粉砕し乍ら矢印の如く間隙ろ
を上昇させ、上端外周の排出ロアより固定槽２外にスラ
リー及びボールを排出するもので、この排出されたスラ
リーと７Ｉ（−ルはその後分離され、スラリーハ図示せ
ぬスラリータンクに貯留され、ボールは水洗、水切り後
再び中空回転軸４内に新規な原才）であるスラリーと共
に投入される。

ところで、斯かる媒体攪拌型粉砕機１では、固定槽２内
に於いてスラリー及びＳ＜−ルのイ盾環回路が明確に確
保されていないので、スラＩＪ　−中の被粉砕物粒子の
微粉砕の進行が固定槽２内ラリ−中の粒子に飛び込みが
生じ、しかも粒子の粒度幅が広くなるものである。また
前記粉砕媒体攪拌型粉砕盤１では、粉砕媒体であるボー
ルの動きが鈍く、相対運動が小さいので、スラリー中の
粒子との摩摺が不充分で、粉砕効率が低いものである。

本発明は、斯かる問題を解消すべくなされたものであり
、製品スラリー中の粒子の粒度幅を狭くできると共に、
粉砕媒体であるボールの相対運ＱＩＪを大きくできて粉
砕効率を向上でき、さらには処理量の増大を図ることの
できる湿式微粉砕機を提供することを目的とするもので
ある。

以下本発明による湿式微粉砕機の一実施例を第２図及び
第３図によって説明すると、１０は竪型円筒形の固定槽
で、下端部には供給口１１が設けられ、内周面には周方
向が波形で軸方向が垂直な波形凹凸面１４が形成されて
いる。１５は固定槽１０内に抵一定の間隙１６を存して
同心に配設された円筒形の上下封塞の回転胴で、該回転
胴１５はその軸心部を垂直回転軸１７の下部に装着固定
せしめて支持している。この回転胴１５の外周面に周方
向が波形で軸方向が垂直な波形凹凸面１８が形成され、
底板下面には攪拌羽根１９が設けられている。２０は固
定槽１０の上端に設けられた上蓋ケーシングで、中央に
前記垂直回転軸１７が貫通さｉｔｌその側方にガス通路
２１が設けられている。

次に上述の如く構成さｔまた本発明の湿式微粉砕様の作
用について説明する。供給口１１より固定槽１０内に粉
砕媒体であるスチールボール又はセラミックボールと、
液体に被粉砕物粒子を一定割合に懸濁させた原料スラリ
ーとｆ：連続的に供給すると共に、図示せぬ（１へ動源
により垂直回転軸１７を介して回転胴１５を高速回転す
る。

かくすることにより原料スラリーと粉砕媒体であるボー
ルは、回転胴１５の底板下面の１？ｆ．拌羽根１９によ
り周方向に旋回せ（７められて回転胴１５の下側から排
除され、固定槽１０と回転胴１５との間の環状の間隙１
６内を高速回転している回転胴１５０回転力によって上
向き旋回流となって上昇し、この間に原料スラリー中の
被粉砕物粒子はボール相互，ボールと回転胴１５の外周
の波形凹凸面１８，更にはボールと固定４ｉ”ｉ　１　
０の内周の波形凹凸面１４との間に於ける衝突，滑り笠
によるボールの相対運動によって微粉砕きれる。環状の
間隙１６を出て固定槽１０の上部空間２２に達したボー
ルとスラリーは排出口１２から排出され、この排出され
たスラリーとボールにその後発６１（さ］１，、スラリ
ーは製品として図示せぬスラリータンクに貯留され、ボ
ールに（水洗，水切りｈ　（Ｔ）び原料スラリーと共に
供給口１１より固定槽１０内に供給さｉする。

前記原料スラリー中の被粉砕物粒子の微粉砕時、固定槽
１０の外周の冷却ジャケット１ろにＵ：その下端の導入
口１３ａｊり冷媒を連続的にミｌｙ人し、上端の導出口
１３ｂより導出１〜で、固定槽１０を冷却し、原料スラ
リー及びボールひいては回転胴１５の温度上昇を抑制す
る。

前記実施例の湿式微粉砕（７り１に於いて、原料スラリ
ー中の被粉砕物粒子によっては原料スラリーを環状の間
隙１６を１回通過するだけでは被粉砕物粒子を所望の粒
度すで粉砕できない場合がある。そのような場合にｔま
原料スラリーとボールを複数回固定槽１０内にｉ？Ｙｊ
り返（７斗人して循環させる。或いは排出口１２にメツ
シュを張設してボールを固定４’７ｑｉｏ内にとどめ、
原料スラリーのみ複数回循環させる。また循環方式に代
えて、バッヂ運転にしても良い。即ち、原料スラリーと
ボールを供給口１１より固定槽１０内に供給し、環状の
間隙１６に充満１７たならば、供給口１１及び排出口１
２を閉鎖１−、回転胴１５を高速回転し、原料スラリー
中の被粉砕物粒子が所要の粒度となる寸で一定時間運転
し、微粉砕が終ったならば供給口１１を開放（〜でスラ
リーとボールを取り出し、こオｔを分離してスラリータ
ンクとして図示せぬスラリータンクに貯留し、ボールは
水洗，水切り１−で次の使用に供する。

回転Ｊｌ１１１５の外周面の波形凹凸面１８の波形は第
３図に示すものに限定さね５るもので（σなく、円弧波
、正弦波９台形波等であっても良い。また固定槽１０の
波形凹凸面１４０波形のピッチよりも回転胴１５の波形
凹凸面１８の波形のピッチを大きく（〜であるが、同じ
に１〜ても良いものである。さらに回転胴１５の外周に
さえ波形凹凸面１８かあり２ば、固定槽１０の内周に第
４図の如く波形凹凸面１４が無くとも原料スラリー中の
被粉砕物粒子の微粉砕は充分効率良く行わソするもので
ある。

さて、ｎｆＪ記固定槽１０と回転胴１５との間の環状の
間隙１６内で原料スラリー中の被粉砕物粒子の微粉砕が
効率良く行わＪするア■１由を詳細に説明する。

組合せの従来の媒体攪拌型粉砕様１に於いて、回転胴５
の周速をｖＲとすると、固定槽２と回転胴５との寸法１
■なる間隙３内を回転移動する粉砕媒体であるボールの
移動速度は、回転胴５なってＶＢ、より小さい。従って
ボールの円周方向の相対運動ｖＢ、　−ＶＢ、／　Ｈが
小さく、原料スラリー中の被粉砕物粒子はボールにより
充分微粉砕されないので、粉砕効率が悪い。またボール
の円周方向の相対運動を大きく丁べく固定槽２と回転胴
５との間隙３の寸法Ｈを小さくすると、粉砕処理量が大
幅に減少することとなる。

然るに第６図に示す如く内周に波形凹凸面の無い固定槽
１０と外周に波形凹凸面１８を有する回転胴１５との組
合せの本発明の湿式微粉砕機に於いて、間隙１６内を回
１・：上移動する粉砕媒体であるボールの移動速度は、
回転胴１５の外周面近傍で大きく、即ち、回転胴５の外
周面が波形凹凸面１８となっているので、波形の凸部の
周速ＶＲと波形凹凸面１Ｂに沿って位置するボールの移
動速度ＶＢＩの関係は、ｖＲ＝ｖＢ、となって、回転胴
１５の外周面近傍のボールの移動速度が大きい。従って
、固定ｍ１ｏ’の内周面近傍のボールの移動速度ＶＢ２
が小さくとも間隙１６内のボールの円周方向の相対運動
ｖＢ、　−ｖＢ〆Ｈが大きい。１．かも外周に波形凹凸
面１８を翁する回転ｆｌＰＩｉｓの高速回転により間隙
１６内のボールＫ１１円周方向の相対運動のみならず、
半径方向の相対運動も発生（−１その上回転胴１５の外
周面積が大きいので、ボールとの接触面積が大きくてボ
ールの相対運動はより活計となる。

率が向上する。また第５図の従来の媒体攪拌型粉砕様と
同じ程度のボールの相対運動で良いとすると、間隙１６
の寸法Ｈを大きくすることができる０従って間隙１６の
容債を犬きくすることができ、粉砕処理ｉｔｆを増大す
ることが′Ｃ：きる。

然して第７図に示す如く内周に波形凹凸面１４を有する
固定槽１ｏと外周に波形凹凸面１８を有する回転胴１５
との組合せの本発明の湿式微粉砕機に於いて、間隙１６
内で回転移動する粉砕媒体であるボールの移動速度に、
回転胴１５の外周面近傍でＶＢ、　＝　ｖｎとなって大
きい。１７′ｃ固定槽１０の内周面近傍でニ雰に近く、
即ち１固定槽１０の内周面力均２皮形凹凸而１４となっ
ているので、波形の凸部の周速０と波形凹凸面１４に沿
って位置するボールの移動デ（ｔ−１＞ｆ　Ｖ＋３２の
関係は、ＶＢ、キ０となって、固定槽１０の内周面近傍
のボールの移動速度は略雰となる。従って間隙１６内の
ボールの円周方向の相対運動Ｖｎ、　−ＶＢ２／　Ｈが
極めて大きい。しかも外周に波形の凹凸面１８を有する
回転ｔＮ５の高速回転により間隙１６内のボールには円
周方向の相対運動のみならず半径方向の相対運動も発生
し、その半径方向のボールの相対運動は固定槽１０の内
周の波形凹凸面１４により促進され、その上回転胴１５
の外周面積及び固定槽１０の内周面積が大きいので、ホ
゛−ルとの接触面積は極めて大きくなり、ボールの相対
運％Ｔ））は著しく活溌となる。従って、間隙１６内で
の原料スラリー中の被粉砕物粒子はボールにより充分微
粉砕さ才Ｌ１粉砕効串が一段と向上する。オだ第５図の
従来の媒体攪拌型粉砕機と同じ程度のボールの相対運動
で良いとすると、間隙１６の寸法■を第６図の場合より
もさらに大きくすることができる。

従って間隙１６の容積を一段と大きくすることができ、
粉砕処理批を大幅に増大することができる。

尚、本発明の湿式微粉砕機の他の実施例として、第８図
乃至第９図に示す構造のものがある。

第８南に示すものは、第２図に示す湿式微粉砕機の固定
槽１０の下端部の供給口１１を無く１−１垂直回転輪１
７を中空の垂直回転軸１７′に代え、この中空軸１７′
を通して連続的に下端開口１７′ａより粉砕媒体である
ボールを固定槽１０内に供給し、原料スラリーを固定槽
１０の底板中央に設けた供給口１１′より固定槽１０内
に供給し、高速回転する回転胴１５の底板下面の攪拌羽
根１９′によりボール及び原料スラリーを周方向に送り
、間隙１６内に送り込んで微粉砕を行うようにしたもの
で、間隙１６を出て上部空間２２に達したボールとスラ
リー奴排出口１２から排出され、その後スラリーとボー
ルが分部され、スラリーは製品としてスラリータンクに
貯留され、ボールは水洗、水切り後再び中空軸１７′を
通１−で同定槽１０内に供先）さｉする。原料スラリー
中の被粉砕物粒子をより一層微粉砕する場合は、原料ス
ラリーとボールを複数回固定槽１０内に繰り返し循環さ
せるか、排出口１２にメツシュを張設（−でボールを同
定槽１０日にとどめ原料スラリーのみ祁数回循環させる
。また供給口１１′と排出口１２を塞いで中空軸１７７
孝９固定槽１０内にボールと原料スラリーを供給し、一
定時間回転胴１５ｆ！：高速回転するバンヂ運転傾代え
ても良い。この場合２粉砕が終ったならば、固定槽１０
の底板中央の供給口１１′を開けてボールとスラリーを
取り出す。

第９図に示すものは、第２１］に示す湿式微粉砕機の回
転胴を、内周面２３が円錐状の円筒形になし底板の中央
に環状開口２４を設け、底板の下面に攪拌羽根２５を設
けた回転胴２６に代え、該回転胴２６を固定槽１ｏの底
板を貫通した垂直回転軸１７の上端に支持固定し、上蓋
ケーシング２０の中央に供給筒２７を回転胴２６の内側
上部才で垂設Ｌ　、固定槽１ｏの下端部に排出口２８を
設けたもので、その他は第２図と同一構造である。

この湿式微粉砕機は、予め排出口２８を閉じ、供給筒２
７より粉砕ｎ体であるボールと原料スラリーを固定槽１
ｏ内に所定へ供給（−１一定時間回転胴２６を高速回転
ｊ−てバッヂ運転するもので、これにより回転胴２６内
のボールと原料スラリーは内周面２３に沿って旋回しな
がら下降し、底板中央の環状開口２４がら出てＪ！拌羽
根２５により周方向に送られ、間隙１６内に入って上昇
する。この上昇の途中で原料スラリー中の被粉砕物粒子
はボールの相対：ｌ！！！動により微粉砕され、間隙１
６を出たボールと原料スラリーは円筒形の回転胴２６内
忙入り内周面２３に沿って旋回しながら下降する。そ（
−で再び間隙１６内に送られて微粉砕がメ、・スリ返さ
ｉする。このようにして一定時間固定槽１０で内部循環
して原料スラリー中の被粉砕物粒子が所定の粒度まで粉
砕されたならば、排出口２８全開いてボール及びスラリ
ーを排出し、スラリーは製品と（−でスラリータンクに
貯留１２、ボールは水洗、水切り後次＞に）バッヂ運転
の使用に供する。或いは排出口２８にメツシュを設けて
スラリーのみ排出１−、ボールはそのまま周定イ曹１０
内にとどめ、次のバッヂ運転に使用するようにしても良
い。

以上の説明で判るように本発明の湿式微粉砕機は、固定
槽の内周面と回転胴の外周面の内の少なくとも回転胴の
外周面に、周方向が波形で軸方向が垂直な波形凹凸面を
設けであるので、固定槽と回転胴との間の間師内のボー
ルの円周方向の相対運動が大きく、しかもボールは半径
方向にも相対運動し、その上ボールとの接触面積が大き
い。従ってボールの相対運動が活溌で、原料スラリー中
の被粉砕物粒子は充分微粉砕されて粉砕効率が向上する
。またボールとスラリ−は固定１−′７と回転胴との間
の間隙をバイパスすることなく必ず通り、しかもボール
の円周方向及び半径方向の相対運動により原料スラリー
中の被粉砕物粒子は間隙内のどの部位においても均一に
微粉砕されて粒子の飛び込みが生じることが勿いので、
製品スラリー中の粒子の粒度幅は、栖めて狭いものとな
る。さらに前述の如く固定槽と回転月間との間の間隙内
に於けるボールの円周方向及び半径方向の相対運動が大
きいので、このボールの相対運動を従来と同じ程度に小
さいもので良い場合には前記間隙を広くできて原料スラ
リーの粉砕処理側を増大できるものである等の優れた効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の媒体攪拌型粉砕機の縦断面図、第２図は
本発明による湿式微粉砕機の一実施例を示す縦断面図、
第３図は第２図のＡ−Ａ線域大断面図、第４図は他の実
施例の第３図と同様の断面図、第５図は第１図の媒体攪
拌型粉砕機に於ける粉砕媒体であるボールの相対運動の
説明図、第６図は第４図の湿式Ｆｉ％粉砕機に於ける粉
砕媒体であるボールの相対運動の説明図、第７図は第２
．３図の湿式微粉砕（（Ｊに於ける粉砕媒体であるボー
ルの相対運動の説明図、第８図及び第９図は夫々本発明
の湿式ｐ粉砕機のさらに他の実施例の縦断面図である。 １０・・・固定槽　１１．１１’・・・供給口　１２・
・・排出口　１５・・・冷却ジャケット　１３ａ・・・
導入口１６ｂ・・・導出口　１４・・・波形凹凸面　１
５・・・回転胴　１６・・・間隙　１７・・・画面回転
軸　１７′・・・中空の垂直回転＠　１７’ａ・・・下
端開口　１８・・・波形凹凸面　１９．１９’・・・攪
拌羽根　２０・・・上蓋ケーシング　２１・・・ガス通
路　２３・・・円錐状の内周面　２４・・・環状開口　
２５・・・攪拌羽根２６・・・回転胴　２７・・・供給
筒　２８・・・排出口出願人　川崎爪工業株式会社 代理人　弁理士　高　雄次部 第１図 第３図 Ｌ 第４図 第８図 ↓ 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 竪型円筒形の固定槽と、該固定槽内に一定間隙を存（−
   で同心に配設された円筒形の回転胴との間で、液体に懸
   濁させた被粉砕物を粉砕媒体の存在下で前記回転胴の回
   転によって粉砕する湿式微粉砕機に於いて、前記固定槽
   の内周面と回転胴の外周面との内、少なくとも回転胴の
   外周面を、周方向が波形で軸方向が垂直な波形凹凸面と
   なｊ−たことを特徴とする湿式微粉砕機。